Hansı kimyəvi reaksiyanın sürəti deyilir. Kimyəvi reaksiyanın sürət sabiti nədir? Reaksiya sürətinə təsir edən amillər
Hərəkətlərin hamısı davamlı bir zəncirdir
birini meydana gətirir və əmələ gətirir
başqa bir müəyyən qaydada.
Lucretius
Mexanizm nədir kimyəvi reaksiya? Reaksiyanın kinetik tənliyi nədir və onun mənası nədir? Katalizatorun təsir mexanizmi nədir? inhibitorlar nədir?
Dərs-mühazirə
HƏRƏKƏT NÜMUNƏSİ KİMYİ REAKSİYA. Kimyəvi reaksiyanın sürətinin nə olduğunu və hansı amillərdən asılı olduğunu xatırlayın.
Kimyəvi reaksiyalar müxtəlif sürətlərdə baş verir. Onların sürətlərinin diapazonu olduqca genişdir - demək olar ki, ani reaksiyalardan (partlayış, məhlullarda çoxlu reaksiyalar) əsrlər boyu davam edən olduqca yavaş olanlara qədər (məsələn, havada bürüncün oksidləşməsi).
Oyma. Kimyagərlər
19-cu əsrdə müəyyən edilmişdir ki, kimyəvi reaksiyaların böyük əksəriyyətində çoxmərhələli proseslərdir, yəni reagent hissəciklərinin məhsulların əmələ gəlməsi ilə birbaşa eyni vaxtda toqquşması ilə deyil, bir sıra sadə (elementar) proseslər vasitəsilə həyata keçirilir. Həqiqətən, məsələn, ammonyakın oksidləşmə reaksiyası bir mərhələdə getsəydi, ammonyak və oksigen molekullarında eyni vaxtda bağların qırılması üçün çox böyük enerji xərcləri tələb olunur. Bundan əlavə, üç hissəcik arasında toqquşma ehtimalı çox kiçik, dörd hissəcik isə praktiki olaraq sıfırdır. Yeddi hissəciyin (dörd molekul ammonyak və üç molekul oksigen) eyni vaxtda toqquşması sadəcə mümkün deyil.
Kimyəvi reaksiyanın hər bir elementar mərhələsi ya kimyəvi bir prosesdir (məsələn, bir molekulun parçalanması və ya iki hissəciyin toqquşması) və ya hissəciyin həyəcanlı vəziyyətə keçməsi (və ya əksinə, həyəcanlı vəziyyətdən yerə keçməsi). və ya aşağı həyəcanlı vəziyyət).
Hətta sadə görünən reaksiya
mərhələlərdən keçir və hər mərhələ öz sürəti ilə irəliləyir.
1-ci mərhələ (sürətli):
Mərhələ 2 (nisbətən yavaş):
Hansı hissəciklərin radikal adlandırıldığını xatırlayın. Hansı reaksiyalara zəncirvari reaksiyalar deyilir və aktivləşmə enerjisi nədir?
Bir-birinin ardınca (yəni ardıcıl olaraq) və ya paralel olaraq baş verən kimyəvi reaksiyanın elementar mərhələlərinin məcmusuna deyilir. mexanizmi kimyəvi reaksiya. Reaksiya mexanizmləri fərqlidir.
Kimyaçı üçün kimyəvi reaksiyanın sürətinin hansı amillərdən asılı olduğunu bilməsi çox vacibdir. Reaksiya sürətinin (və ya onun mərhələlərinin) reaktivlərin konsentrasiyasından asılılığı xüsusilə vacibdir. Bu asılılıq deyilir kinetik tənlik. Hipotetik reaksiya üçün aA + bB = dD + eE, riyazi ifadə (kinetik tənlik) formasına malikdir.
burada V kimyəvi reaksiyanın sürətidir; c - maddənin konsentrasiyası, mol/l; a, b eksponentlərdir (bu dəyərlər eksperimental olaraq müəyyən edilir). Kinetik tənlikdə k mütənasiblik əmsalı deyilir dərəcə sabiti kimyəvi reaksiya. 1 mol/l-ə bərabər olan reaktivlərin konsentrasiyalarında kimyəvi reaksiyanın sürətinə ədədi olaraq bərabərdir.
Reaksiyanın elementar mərhələlərinin sürəti reaktiv hissəciklərin konsentrasiyalarının məhsulu ilə mütənasibdir, məsələn:
Ümumi reaksiyanın sürəti reagentlərin konsentrasiyasından müxtəlif, bəzən çox mürəkkəb yollarla asılı ola bilər.
Beləliklə, bəzi maddələrin digərlərinə çevrilməsi birdəfəlik hadisə deyil, zamanla cərəyan edən prosesdir, yəni reaksiya mexanizmi ilə ifadə olunan öz zaman quruluşuna malikdir. Eyni zamanda, reaksiya mexanizmi təkcə reaksiyada iştirak edən maddələrin tərkibindəki dəyişiklikləri deyil, həm də reaksiyanın gedişi ilə atomların kosmosdakı mövqelərinin dəyişməsini nəzərə alır. Buna görə də reaksiyanın məkan-zaman quruluşundan danışmaq olar.
Kimyəvi reaksiyaların sürətlərini və mexanizmlərini öyrənən kimya sahəsi olan kimyəvi kinetikanın inkişafı 19-cu əsrin ikinci yarısında başlamışdır. Bu intizamın əsası 1880-ci illərdə qoyulmuşdur. Hollandiyalı fiziki kimyaçı Jacob van't Hoff və isveçli alim Svante Arrhenius.
KATALİZ. Bəzi maddələrin özləri xassələrini dəyişdirməsələr də, kimyəvi reaksiyanın sürətini əhəmiyyətli dərəcədə artırmağa qadir olduqları çoxdan müşahidə edilmişdir. kimyəvi tərkibi. Belə maddələr deyilir katalizatorlar. Məsələn, hidrogen peroksid otaq temperaturunda yavaş-yavaş parçalanır: 2H 2 0 2 = 2H 2 0 + 0 2. Platin varlığında onun parçalanma sürəti 2000 dəfədən çox, katalaza fermenti (qanda olan) reaksiya sürətini 90 milyard dəfə artırır!
Katalizator kimyəvi prosesdə istehlak edilmir. O, prosesin aralıq mərhələlərinə daxildir və ən sonunda bərpa olunur. Buna görə də reaksiya tənliyinin özü onu daxil etmir.
Katalizatorların dünyası geniş və müxtəlifdir, onların fəaliyyət üsulları da. Amma ümumilikdə deyə bilərik ki, katalizator reaksiya mexanizminə daxil olduqda onu dəyişdirir və prosesi enerji baxımından daha əlverişli bir yola yönəldir. Üstəlik, xüsusilə vacib olan odur ki, katalizatorlar onlarsız praktiki olaraq baş verməyən proseslərin nəzərə çarpan sürətlə baş verməsinə səbəb ola bilər.
Hər bir katalizator yalnız müəyyən reaksiya növlərini, bəzi hallarda isə yalnız müəyyən reaksiyaları sürətləndirə bilər. Katalizatorların bu xüsusiyyətinə selektivlik deyilir. Katalizatorların təsirinin seçiciliyi müəyyən üsulla yalnız müəyyən istənilən məhsulu əldə etməyə imkan verir: dərmanın təsirini “yönləndirmək” və s. Bioloji katalizatorlar ən böyük seçiciliyi və səmərəliliyi ilə seçilir - fermentlər, canlı orqanizmlərdə baş verən biokimyəvi reaksiyaları kataliz edən.
Kimyəvi prosesləri yavaşlatan və hətta dayandıran maddələr var. Onlar çağırılır inhibitorları. Lakin katalizatorlardan fərqli olaraq, reaksiya zamanı inhibitorlar istehlak edilir.
- Kimyəvi reaksiyaların sürətini hansı amillər müəyyən edir?
- Hər hansı reaksiyanın sürəti maddənin konsentrasiyasının kvadratına mütənasib ola bilərmi? Əgər belədirsə, zəhmət olmasa nümunələr verin.
- Reaksiya zamanı katalizatorlardan fərqli olaraq inhibitorların nə üçün istehlak edildiyini izah etmək üçün fərziyyə təklif edin.
1. Kimyəvi reaksiyanın sürəti necə adlanır? Hansı vahidlərlə ölçülür? Hansı amillərdən asılıdır?
2. “Hərəkət sürəti” və “kimyəvi reaksiyanın sürəti” anlayışlarını müqayisə edin. Onların nə ortaqlığı var? 
3. Reagentlərin aqreqasiya vəziyyətinə və onlarda katalizatorun iştirakına görə reaksiyaların hansı iki təsnifatını təklif edə bilərsiniz? Belə reaksiyalara misallar verin və onların tənliklərini yazın. 
4. Kütləvi hərəkət qanununu formalaşdırın. Hansı reaksiyalar üçün etibarlıdır? 
5. Vant Hoff qanununu tərtib edin.
6. Katalizatorlar hansılardır? Onları hansı qruplara bölmək olar? İnhibitorlar ən effektiv harada istifadə edilə bilər? 
7. Fermentlər hansılardır? Onları qeyri-üzvi katalizatorlarla müqayisə edin. Fermentlərin tətbiq sahələrini adlandırın. 
8. Hidrogen peroksid ilə kəsikləri və digər yaraları müalicə edərkən niyə sürətli “qaynama” olur?
9. Quru xlor dəmir silindrlərdə saxlanılır. Yaş xlor dəmiri məhv edir. Bu prosesdə suyun rolu nədir?
10. Reaksiya üçün maddələr 40°C temperaturda götürülüb. Sonra 70 ° C-ə qədər qızdırıldı. Temperatur əmsalı 2 olarsa, kimyəvi reaksiyanın sürəti necə dəyişəcək? 
11. Tənlikləri olan reaksiyalar üçün kütlələrin hərəkət qanununu əks etdirən tənliyi yazın:
a) 2NO+O₂↔2NO₂;
b) I₂+H₂↔2HI 
12. Ərzaqlar niyə soyuducularda saxlanılır? 
Özlülük nədir və hansı amillərdən asılıdır? Özlülük hansı vahidlərlə ölçülür?
Özlülük-- ötürülmə hadisələrindən biri, maye cisimlərinin (maye və qazların) bir hissəsinin digərinə nisbətən hərəkətinə müqavimət göstərmək xüsusiyyəti. Nəticədə, bu hərəkətə sərf olunan iş istilik kimi dağılır.
Mayelərdə və qazlarda daxili sürtünmə mexanizmi ondan ibarətdir ki, xaotik şəkildə hərəkət edən molekullar impulsu bir təbəqədən digərinə ötürür, bu da sürətlərin bərabərləşməsinə səbəb olur - bu, sürtünmə qüvvəsinin tətbiqi ilə təsvir olunur.
Özlülük mayenin tərkibindən və strukturundan, həmçinin temperatur və təzyiqdən asılıdır. Tərkibinin təsirini nəzərə almaq üçün mayeləri müqayisə etmək üçün ümumi bir temperatur seçmək lazımdır. Onların mövcudluğunun müxtəlif temperatur diapazonuna və mayelərin özlülüyünün temperaturdan fərqli asılılığına görə, bütün mayelər üçün belə bir temperatur tapmaq qeyri-mümkün və çətindir, hətta oxşar tərkibləri olan mayelər üçün də özlülük qarışdırıcı dispersiya qidalanma.
Dinamik özlülük var (ölçü vahidi Beynəlxalq sistem vahidlər (SI) - Pa s, GHS sistemində - poise; 1 Pa s = 10 poise) və kinematik özlülük (SI-də vahid - mI/s, GHS-də - Stokes, qeyri-sistemik vahid - Engler dərəcəsi). Kinematik özlülük, dinamik özlülüyün bir maddənin sıxlığına nisbəti kimi əldə edilə bilər və mənşəyini cazibə qüvvəsinin təsiri altında müəyyən bir həcmin kalibrlənmiş ağızdan axma vaxtının ölçülməsi kimi özlülüyün ölçülməsinin klassik üsullarına borcludur. Viskoziteyi ölçmək üçün cihaz viskozimetr adlanır.
